Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современные методы диагностики и лечения переломов нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника [обзор литературы] 12
1.1 Лучевая диагностика пациентов с повреждением грудного и поясничного отделов позвоночника 12
1.2 Современные методы лечения больных с неосложненными переломами нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника 15
ГЛАВА II. Материал и методы исследования 38
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений 38
2.1.1 Группа пациентов с компрессионными переломами позвоночника 39
2.1.2. Группа пациентов с взрывными переломами и переломовывихами позвонков 42
2.2 Методы исследования 46
2.2.1 Данные клинического исследования 46
2.2.2 Рентгенологический метод 51
2.23 Метод магнитно-резонансной томографии 61
2.2.4 Статистический метод 71
ГЛАВА III. Хирургическое лечение пациентов с неосложненными переломами нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника 73
3.1 Хирургическое лечение пациентов с компрессионными переломами тел позвонков с использованием имплантатов из никелида титана. Экспериментальное обоснование 73
3.2 Хирургическое лечение пациентов с взрывными переломами и переломовывихами позвонков 85
3.3 Реабилитация пациентов 98
ГЛАВА IV. Анализ собственных результатов лечения, ошибок и осложнений 105
4.1 Результаты лечения пациентов 1 клинической группы 105
4.1.1 Ближайшие результаты лечения 105
4.1.2 Отдаленные результаты лечения 110
4.1.3 Осложнения и ошибки в отдаленном периоде наблюдений 119
4.2 Результаты лечения пациентов 2 клинической группы 123
4.2.1 Ближайшие результаты лечения 123
4.2.2 Отдаленные результаты лечения 126
4.2.3 Осложнения и ошибки среди пациентов 2 группы 133
Заключение 139
Выводы 154
Практические рекомендации 155
Список литературы 157
- Лучевая диагностика пациентов с повреждением грудного и поясничного отделов позвоночника
- Группа пациентов с компрессионными переломами позвоночника
- Хирургическое лечение пациентов с компрессионными переломами тел позвонков с использованием имплантатов из никелида титана. Экспериментальное обоснование
- Осложнения и ошибки в отдаленном периоде наблюдений
Введение к работе
Актуальность проблемы.
При повреждениях нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника отмечается высокий уровень тяжелых последствий. Так, по данным В.Г. Пустовойтенко и Л.Ф. Медведева (1998), при неосложненных переломах данных отделов позвоночника процентный индекс инвалидности среди всех переломов опорно-двигательного аппарата составляет 14,3% случаев. К. Grazier et al. (1994) утверждает, что частота травм нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника составляет в США 162 тыс. случаев в год, при этом на долю переломов тел позвонков приходится 70%. У 75-80% пациентов с данными повреждениями отсутствуют неврологические нарушения [Dons К., 1996].
Нижнегрудной и поясничный отделы позвоночника наиболее подвержены повреждающему воздействию и предрасположены к развитию посттравматических деформаций. Это связано с анатомо-физиологическими особенностями позвоночного столба. Ребра со связочным аппаратом, прикрепляясь к грудному отделу позвоночника, обеспечивают принцип «каркаса», увеличивая стабильность и ограничивая подвижность грудного отдела позвоночника в отличие от мобильного поясничного отдела.. Происходит переориентация фасеток дугоотростчатых суставов в каудальном направлении из фронтальной в сагиттальную плоскость, что ведет к ограничению ротационных движений, с одновременным увеличением объема сгибания и разгибания, а также боковых наклонов позвонков относительно друг друга. Большое значение имеет трансформация грудного кифоза в поясничный лордоз, когда грудопоясничный отдел является пограничным в сагиттальной плоскости и подвержен воздействию сдвигающих сил [Гэлли Р.Л. с соав., 1995]. В силу этих причин, по данным Х.А. Мусалатова и Е.А. Таламбума (2001), больные с неосложненными переломами тел нижнегрудных и поясничных позвонков составляют от 60 до 90% всех больных с повреждениями позвоночника. Нижний поясничный отдел позвоночника L3 — L5 более
стабилен за счет массивных позвонков, увеличенной толщины дисков и выраженного окружающего мышечно-связочного аппарата.
До сих пор перед современным хирургом стоит проблема выбора между консервативным и оперативным методом лечения.
Консервативное лечение основано на классических методах функционального лечения больных, предусматривающих использование внешней иммобилизации или развитие естественного мышечного «корсета» спины [Гориневская В.В., Древинг Е.Ф., 1933; Базилевская З.В., 1962]. До 70-х годов консервативное лечение было общепризнанным стандартом ведения больных с неосложненными повреждениями позвоночника [Holdsworth F., 1970]. Основной задачей консервативного лечения неосложненных переломов позвоночника является раннее восстановление функции позвоночника и сокращение сроков стационарного лечения в условиях формирования полноценного «мышечного корсета» спины [Сергеев СВ., 1987].
По данным Г.С. Юмашева и Л.Л. Силина (1971), К.А. Надулича с соавторами (1998), методики консервативного лечения часто не реализуют данную задачу, а неудовлетворительные результаты отмечаются от 40,6 до 45% случаев в виде хронических вертеброгенных болей, нарушений двигательной и статической функций позвоночника и периферических неврологических расстройств. Эти проявления укладываются в симптомокомплекс посттравматического спондилита Кюммеля, что и является основанием для расширения показаний к хирургическому лечению неосложненных переломов позвоночника [Mumford J. et al., 1993].
Оперативное лечение ставит задачей максимально возможное восстановление анатомических взаимоотношений в поврежденном отделе позвоночника и создание условий для последующего, наиболее раннего функционирования поврежденных структур позвоночного столба [Цивьян Я.Л., 1993].
В хирургическом лечении переломов позвоночника за последние 50 лет отмечалось бурное развитие, связанное с разработкой новых методик фиксации
7 травмированных позвоночных сегментов. Ведущее положение в лечении
неосложненных переломов нижнегрудного и поясничного отделов
позвоночника заняла идеология дорсальной оперативной стабилизации. Это
обстоятельство было связано с меньшей травматичностью и риском
интраоперационных осложнений при выполнении заднего доступа в отличие от
вентральных вмешательств [Басков А.В. с соав., 1999; Sanderson P.L. et al.,
1999]. В настоящее время отечественными хирургами для фиксации
позвоночных сегментов применяется большое число разнообразных
имплантатов: стяжки Цивьяна-Рамиха, пластины ХНИИОТ-2, модификации
системы Lugue, аппараты внешней фиксации, транспедикулярные фиксаторы
Universal Spinal System (USS) и Cotrel-Dubousset (CDI) [Цивьян Я.Л., 1993;
Дудаев A.K., 1997; Хвисюк Н.И. с соав., 2001; Шевцов В.И. с соав., 2001;
Аганесов А.Г. с соав., 2003].
С 70-х годов в отечественной и зарубежной литературе появились работы по использованию фиксаторов из никелида титана, обладающего свойствами сверхупругости и эффектом памяти формы [Пахоменко Г.С., 1992; Монасевич Л.А., 1992; Берснев В.П. с соав., 1998; Bensmann G. et al., 1983]. При определенной температуре, которая может быть равна температуре человеческого тела, эти сплавы проявляют сверхупругое поведение, когда значительные деформации, возникающие при нагрузке, устраняются при разгрузке. При этом механическое поведение сплавов приближается к поведению костных структур.
Вместе с тем, многие авторы, пропагандируя стабилизацию позвоночника различными дорсальными фиксаторами, зачастую недооценивают вреда использования однотипного имплантата при абсолютно различных видах повреждений позвоночно-двигательных сегментов.
По мнению Н.А. Коржа с соавторами (2001) и F. Denis (1984), основной проблемой в выборе показаний к определенному виду оперативной стабилизации является отсутствие общепринятой классификации повреждений позвоночника в связи различной интерпретацией понятия стабильности
8 поврежденного позвоночно-двигательного сегмента. К примеру, P. Neumann с
соавторами (1995) считает основными рентгенологическими критериями
нестабильности в грудопоясничном отделе позвоночника наличие
посттравматической кифотической деформации более 19 градусов, а также
увеличение расстояния между остистыми отростками позвонков более 33
миллиметров. По мнению F. Holdsworth и A. Harvey (1963), к нестабильным
относятся переломы позвонков, сопровождающиеся повреждением заднего
связочного комплекса (надостистые и межостистые связки).
В этой связи отмечается недостаток в определении обоснованных показаний к применению различных систем стабилизации позвоночника с учетом анатомических разрушений в позвоночном сегменте. Не всегда используются высокоспецифичные методы инструментальной диагностики, такие как КТ и МРТ, позволяющие детально визуализировать картину повреждения позвоночника и невральных структур. Остается недостаточно изученным и характер послеоперационного ведения и реабилитации больных, подвергнутых оперативной стабилизации (необходимость и сроки ношения ортопедического корсета, комплекс и объемы лечебно-гимнастических упражнений, назначение дополнительных физиотерапевтических процедур, электростимуляция мышц спины).
Актуальность проблемы, таким образом, определяется:
частотой и высокой степенью тяжести данного вида повреждения;
сложностью определения показаний к оперативному методу лечения;
отсутствием общепринятых биомеханически обоснованных показаний к применению того или иного вида фиксатора в зависимости от вида и тяжести повреждения позвоночно-двигательного сегмента;
необходимостью выработки определенного комплекса послеоперационного ведения и реабилитации больных с повреждением нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника.
9 Цель работы.
Целью работы является повышение эффективности хирургического
лечения переломов тел позвонков нижнегрудного и поясничного отделов путем
разработки обоснованных показаний к использованию фиксаторов-стяжек из
никелида титана и транспедикулярных фиксаторов.
Задачи исследования:
Разработать комплексную рентгенологическую и МРТ классификацию неосложненных переломов тел позвонков нижнегрудного и поясничного отделов.
Выработать показания к определенному виду оперативной дорсальной фиксации позвоночника в зависимости от вида и тяжести повреждения позвоночного сегмента.
Разработать комплекс послеоперационного ведения и реабилитации больных с учетом характера перелома и способа фиксации.
На основании полученных результатов разработать методические рекомендации для практического здравоохранения.
Научная новизна.
Разработана рабочая МРТ классификация повреждений нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника на основе классификации F. Denis (1983) с созданием концептуальной модели повреждений опорных колонн позвоночно-двигательных сегментов.
На основе классификации выработаны обоснованные показания к применению динамических фиксаторов-стяжек из никелида титана и «статических» транспедикулярных фиксаторов с учетом анатомических разрушений в позвоночно-двигательном сегменте.
На базе функционального метода ранней активизации разработан комплекс лечебной гимнастики с возможностью проведения интенсивных
10 упражнений и физических нагрузок в условиях хирургической стабилизации поврежденного сегмента позвоночника.
Практическая значимость исследования.
Разработаны MP-томографические критерии диагностики повреждений костных и диско-связочных структур нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника. На основании полученных данных хирург получает возможность правильного выбора показаний к определенному виду дорсальной фиксации.
Дорсальная фиксация с использованием сравнительно безопасного и малотравматичного заднего доступа позволяет устранить травматическую деформацию и надежно фиксировать поврежденные позвоночно-двигательные сегменты. Стабильная оперативная фиксация и отсутствие необходимости во внешней иммобилизации дают возможность для раннего функционального восстановления больного, что позволяет сократить сроки стационарного лечения и нетрудоспособности.
Определены наиболее вероятные ошибки в диагностике повреждений и тактике оперативного лечения у пострадавших с взрывными переломами и переломовывихами грудопоясничного отдела позвоночника.
Полученные результаты хирургического лечения пациентов позволяют рекомендовать применение в клинической практике транспедикулярных систем и фиксаторов-стяжек из никелида титана с учетом выработанных показаний.
Положения, выносимые на защиту:
1. Применение имплантатов для дорсальной динамической стабилизации
при компрессионных переломах тел позвонков с повреждением заднего
связочного комплекса является анатомически и биомеханически обоснованным.
2. Транспедикулярная фиксация позволяет произвести полноценную
трехплоскостную репозицию и «жесткую» разгрузочную стабилизацию при
взрывных переломах и переломовывихах позвонков, сопровождающихся
выраженной нестабильностью сегментов к аксиальным и ротационным нагрузкам.
Ввиду частого повреждения дорсального связочного комплекса при переломах позвонков грудопоясничной локализации использование заднего доступа соответствует принципам анатомо-физиологического восстановления структур поврежденного отдела позвоночника.
Дорсальная стабилизация при неосложненных переломах тел грудных и поясничных позвонков создает оптимальные условия для активно-функциональной реабилитации больных в послеоперационном периоде.
Внедрение результатов исследования:
Основные положения диссертации нашли практическое применение в работе травматологических отделений городских клинических больниц №20 и №36 г. Москвы. Материалы диссертации используются на кафедре травматологии и ортопедии Российского университета дружбы народов при подготовке студентов, ординаторов и аспирантов.
Апробация работы.
Основные положения диссертационного исследования доложены на 13 Международной научно-практической конференции SICOT (Санкт-Петербург, май 2002), на Международном конгрессе «Травматология и Ортопедия: современность и будущее» (Москва, апрель 2003), на 10 Национальном конгрессе ортопедов и травматологов Румынии с международным участием (Арад: Румыния, сентябрь 2003). По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Лучевая диагностика пациентов с повреждением грудного и поясничного отделов позвоночника
Существующие методы лучевой диагностики позволяют определить вид и тяжесть повреждения позвоночного сегмента и сделать выбор оптимального метода лечения. Объективизация картины повреждения позволяет хирургу определить тактику лечения пациента, в том числе решить вопрос о выборе способа оперативной фиксации [Marshall L.F. et al., 1987].
Первичным методом исследования пациентов с травмой позвоночника на сегодняшний день по-прежнему остается классическая рентгенография. Рентгенограммы позвоночника в прямой и боковой проекциях позволяют оценить деформацию оси позвоночника, выявить уровень перелома и наличие смещения костных отломков в позвоночный канал [Линденбратен Л.Д. с соав., 1997; Шотемор Ш.Ш. с соав., 2001]. Для измерения угла кифотической и сколиотической деформации наиболее часто применяется метод, описанный J.R. Cobb в 1948 году.
J. Lewis и В. McKiblin (1974) для измерения кифотической деформации позвоночника предложили методику, заключающуюся в проведении прямых линий в вентральном направлении от позвоночника на боковых РГ. Прямые линии являются продолжением краниальной замыкательнои пластины тела вышележащего позвонка от поврежденного и каудальной замыкательнои пластины тела нижележащего позвонка. К проведенным прямым восстанавливается перпендикуляр. Величина кифоза определяется по величине угла пересечения перпендикуляров. Необходимо отметить, что при рентгенографии плохо визуализируются мягкие ткани, а это затрудняет диагностику изменений содержимого позвоночного канала и окружающих тканей. Об изменениях межпозвонкового диска можно судить лишь по косвенным признакам: уменьшению расстояния между телами смежных позвонков и повреждению среднего отдела замыкательных пластин тел позвонков. Разрыв надостистой и межостистых связок диагностируется по увеличению расстояния между остистыми отростками близлежащих позвонков. Однако данное повреждение не всегда достоверно определяется на рентгенограммах, что требует дополнительного проведения контрастной лигаментографии [Юмашев Г.С., Силин Л.Л., 1971]. Для оценки состояния дурального мешка так же приходится прибегать к контрастным методикам: миелографии и эпидурографии. Однако эти исследования являются инвазивными, требуют введения контрастного вещества и могут вызвать осложнения [Buchman A.S. et al., 1987]. Гораздо большими возможностями оценки повреждений позвоночного канала и паравертебральных структур в сравнении с рентгенографией обладает метод компьютерной томографии (КТ) [Daniels D.L. et al., 1984]. КТ позволяет детализировать травматические изменения костных элементов позвоночника, четко оценивать их смещения, выявлять острые экстра - и интрамедуллярные кровоизлияния (первые 1-2-е суток после травмы) [Воронович И.Р. с соав., 1990; McAfee Р.С. et al., 1983]. Недостатком КТ является отсутствие возможности исследовать позвоночник в иных плоскостях, кроме аксиальной. Распространяющиеся сейчас методы мультипланарной и трёхмерной реконструкции при всей своей наглядности сопровождаются рядом ошибок, связанных с погрешностями математической обработки информации [Терновой К.С. с соав., 2003]. Кроме того, КТ оказывает лучевую нагрузку на пациента и обладает низким мягкотканным контрастом. Для повышения информативности исследования и оценки степени сдавления субарахноидальных пространств, деформации спинного мозга возможно использование КТ-миелографии [Дмитриев А.Е. с соав., 1990]. Метод подразумевает интралюмбальное введение контрастного йодсодержащего препарата. Недостатки КТ-миелографии те же, что и при классической миелографии. Хотя использование современных рентгенконтрастых препаратов значительно снижает вероятность побочных реакций от попадания их в субарахноидальное пространство, тем не менее, риск их возникновения сохраняется [Junk L., Marshall W.N., 1983; Lamb J.T., 1985]. Метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) основан на феномене ядерного магнитного резонанса. Ядерный магнитный резонанс проявляется способностью протонов ядер некоторых элементов (например, водорода), помещенных в стационарное магнитное поле, поглощать энергию электромагнитных колебаний и испускать её в виде аналогичных колебаний после снятия внешнего электромагнитного воздействия. Одна из важных особенностей MP-изображений заключается в высокой мягкотканной контрастности. Ввиду этого, большим преимуществом МРТ является высокая точность определения степени сдавления дурального мешка, компрессии спинного мозга и выявления интрамедуллярных очагов поражения [Минасов Б.Ш. с соав., 1999]. Начиная со 2-3-х суток после травмы, МРТ позволяет хорошо дифференцировать зоны геморрагического пропитывания спинного мозга, интрамедуллярные гематомы и отек. К важным достоинствам метода относится возможность выявлять повреждение межпозвонковых дисков и заднего связочного комплекса позвоночника, степень деформации межпозвонковых отверстий и компрессии невральных структур, в них расположенных. МРТ не требует введения контрастных веществ для выявления перечисленных патологических изменений, в том числе компрессии дурального мешка. Поэтому, при возможности выполнения МРТ, КТ-миелография является менее предпочтительным методом. [Коновалов А.Н. с соав., 1997; 2001; Холин А.В.,.1999; Шотемор Ш.Ш. с соав., 2001; Vahlensieck М. et al., 2000]. Относительным противопоказанием к МРТ позвоночника у пациентов со спинальной травмой является критическое состояние, требующее использование реанимационного оборудования и наличие фиксирующих устройств из ферромагнитных материалов. Парамагнитные имплантанты (сплавы железа, никеля, хрома, кобальта) нарушают однородность постоянного магнитного поля и грубо искажают изображения [Laakman R.W. et al., 1985; Ринк П.А., 1996]. Использование реанимационной аппаратуры, созданной для работы в помещении магнитно-резонансного томографа, и фиксирующих конструкций из материалов с малыми ферромагнитными свойствами (диамагнитные титановые имплантаты) позволяет расширить показания к выполнению МРТ [Коновалов А.Н. с соав., 1997; Макаревич СВ. с соав., 1999]. Таким образом, на основании литературных данных метод МРТ можно расценивать высокочувствительным и высокоспецифичным в поиске повреждений межпозвонковых дисков,. связочных структур и паравертебральных тканей, оценки сужения позвоночного канала, повреждения невральных структур. Костные изменения хотя и выявляются с высокой степенью чувствительности, но менее информативны в отличие от КТ исследований, особенно в случаях повреждения дуг и отростков позвонков [Терновой К.С. с соав., 2003].
Группа пациентов с компрессионными переломами позвоночника
Следует отметить, что при сочетанных травмах среди жалоб больных на первое место выходят боли от переломов костей конечностей, таза, ребер и повреждений внутренних органов, а клинические проявления перелома позвоночника отходят на второй план, оставаясь зачастую незамеченными врачом.
Следующим видом жалоб было ограничение активных движений в грудопоясничном отделе позвоночника во всех 3 плоскостях (сгибание-разгибание, боковые наклоны, ротационные движения). Больные связывали это проявление с усиливающимися болями в позвоночнике при движениях. Причем, выраженность данного симптома зависела не только от степени деструкции структур позвоночного сегмента, но и от возраста, конституции и психоэмоционального статуса пациента. Данный симптом отмечен у всех больных обеих групп, но более выраженное ограничение движений наблюдали среди пациентов 2 группы. При осмотре обращает на себя внимание вынужденное положение больного, деформация оси позвоночника и напряжение паравертебральных мышц спины.
В структуре 1 группы пациентов деформацию оси позвоночника отмечали в виде сглаженности поясничного лордоза, выстояния остистого отростка сломанного позвонка кзади. В наших наблюдениях эти симптомы отмечены у 23 (85,19%) пациентов, причем их выраженность напрямую зависела от степени компрессии вентрального отдела позвонка и угла кифотической деформации. Видимая кифотическая деформация грудопоясничного отдела позвоночника была у 12 (44,44%) больных, у которых при рентгенологическом исследовании величина кифоза превышала 20. Таким образом, деформация на уровне перелома не визуализируется, если величина кифоза менее 20. Это обстоятельство важно учитывать при клиническом обследовании больных со слабовыраженным болевым синдромом.
Напряжение паравертебральных мышц спины является защитным рефлекторным актом со стороны организма, ограничивая патологическую подвижность в поврежденном позвоночно-двигательном сегменте. Данный симптом наблюдался у 9 (33,56%) больных, то есть у всех пациентов с выраженным болевым синдромом.
При пальпации отмечали болезненность при давлении на остистые отростки поврежденного позвонка и смежного со сломанной замыкательной пластиной позвонка, чаще всего вышележащего. У всех пациентов с компрессионными переломами тел позвонков имелась болезненность в области межостистого промежутка позвонков. У 21 (74,08%) больного - выше остистого отростка сломанного позвонка, у 3 (11,1%) - ниже его, а у 4 (14,82%) в выше- и нижележащих межостистых промежутках. Симптом «западения» в проекции смежных межостистых промежутков диагностирован у 10 (37,03%) больных.
Во всех случаях отмечена болезненность при перкуссии остистого отростка поврежденного позвонка. Положительный симптом болезненности различной интенсивности в грудопоясничной области позвоночника при поднятии выпрямленных в коленных суставах обеих нижних конечностей диагностирован у 22 (81,48%) больных. Данный симптом связывают с обострением болей при сокращении подвздошно-поясничных мышц, прикрепляющихся к телам и поперечным отросткам, поясничных позвонков. Высокая диагностическая достоверность отмечена нами при определении симптома Юмашева-Силина, заключающегося в усилении болезненности в области перелома при поднятии выпрямленных нижних конечностей и давлении кончиками пальцев хирурга на остистые отростки поврежденного и смежных позвонков. Симптом был положительным в 100% случаев.
В клинической картине пациентов 2 клинической группы так же имела место деформация оси позвоночника и симптом выстояния остистого отростка сломанного позвонка при визуальном исследовании. Данные симптомы отмечены у 13 (52%) пациентов и были значительно менее выраженными, чем в 1 клинической группе пациентов. На наш взгляд, это связано с доминирующей аксиальной нагрузкой в механизме травмы взрывных переломов, тогда как сгибательный компонент более характерен для компрессионных переломов тел позвонков, что приводит к большому количеству разрывов дорсального связочного аппарата ПДС и выраженному кифозу на уровне повреждения позвоночника.
Напряжение паравертебральных мышц спины наблюдали у 19 (76%) больных с выраженным и умеренным болевым синдромом.
При пальпации отмечали болезненность при давлении на остистые отростки поврежденного позвонка и смежного со сломанной замыкательной пластиной позвонка, чаще всего вышележащего. У 11 (44%) пациентов с взрывными переломами и переломовывихами позвонков имелась болезненность в области межостистого промежутка позвонков. Симптом «западения» в проекции смежных межостистых промежутков диагностирован у 6 (24%) больных.
Во всех случаях отмечена болезненность при перкуссии остистого отростка поврежденного позвонка. Положительный симптом болезненности разной интенсивности в грудопоясничной области позвоночника при поднятии выпрямленных в коленных суставах обеих нижних конечностей диагностирован у 23 (92%) больных. Симптом Юмашева-Силина, как и в 1 группе, был положительным во всех случаях.
У 2 (8%) пациентов с взрывным переломом L2 и L3 позвонков соответственно и 1 (4%) пациентки с переломовывихом L2 позвонка при неврологическом исследовании определяли одностороннюю гипестезию кожных покровов по передней и медиальной поверхности бедра, что связано со сдавлением L2 - L3 корешков спинного мозга. Данные неврологические расстройства регрессировали в послеоперационном периоде.
Хирургическое лечение пациентов с компрессионными переломами тел позвонков с использованием имплантатов из никелида титана. Экспериментальное обоснование
К настоящему времени накоплен клинический опыт по применению фиксаторов из никелида титана (Ті Ni), обладающего свойствами сверхупругости и эффектом памяти формы, в оперативной травматологии. При определенной температуре эти сплавы проявляют сверхупругое поведение, когда значительные деформации, возникающие при нагрузке на материал, устраняются при разгрузке. Также, данные сплавы обладают эффектом памяти формы, заключающийся в том, что имплантат после охлаждения и деформации, при нагревании в заданном температурном интервале восстанавливает свою первоначальную форму. Если внешние факторы препятствуют возвращению фиксатора к первоначальной форме, то в образце развиваются стойкие силовые напряжения, приводящие к возникновению компрессионных усилий.
С целью выработки хирургических показаний и определенных требований к материалу и дизайну конструкций нами, совместно с Инженерно-медицинским центром «МАТИ-Медтех», была проведена работа по разработке и применению имплантатов из никелида титана в клинической травматологии.
Основными положениями при разработке имплантатов были: 1. Механическое поведение фиксаторов должно быть подобно поведению тех костных или хрящевых структур, которые фиксатор заменяет или укрепляет. То есть поведение фиксаторов, предназначенных для остеосинтеза или крепления костных трансплантатов, должно отвечать механическому поведению кости, а фиксаторов, замещающих связочные структуры - соответствующему механическому поведению связок. Фиксаторы должны позволять функционировать поврежденным структурам пожизненно, без выраженного нарушения функциональной подвижности позвоночника. Для реализации этих положений была разработана математическая модель, которая позволила методом конечных элементов проводить расчет механического поведения фиксаторов, оптимизацию их конструкции и геометрических параметров для обеспечения требуемых силовых и деформационных характеристик. Это позволило рассмотреть большое количество вариантов конструкций, диаметров проволоки, из которой их можно произвести, размеров силовых и крепежных элементов. На ряде конструкций была проведена экспериментальная проверка методик и расчетов. Выявлено, что поведением, наиболее близким к механическому поведению кости, обладают П-образные фиксаторы, а хрящевым и связочным структурам соответствуют петельные конструкции (рис. 26). Кроме того, разработана система оценки характеристик работоспособности фиксаторов, как на этапе установки, так и в период эксплуатации. Так, фиксатор после охлаждения до температур ниже Мд (шах температура срабатывания) = +10С может быть легко деформирован на величину Д деф (рис. 27). Эта величина не должна быть превышена, поскольку в противном случае может произойти неполное восстановление формы фиксатора при нагреве. Деформированный фиксатор устанавливают на костные структуры или в подготовленные каналы, расстояние между которыми превышает исходный размер фиксатора на величину Луст. Она выбирается таким образом, чтобы после нагрева за счет тепла человеческого тела или за счет орошения теплым физиологическим раствором (+45 +50С) фиксатор развивал компрессию в пределах Fmjn - Fmax. В процессе эксплуатации при функциональных перемещениях позвоночно-двигательного сегмента изменение размера фиксатора на величину ±А циклическое, не приводило к смещению за область надежной работоспособности фиксатора, а усилия компрессии не выходили за интервал Ртах - Ртіп (рис. 27). При этом можно оценить жесткость противодействия фиксатора внешним нагрузкам, как К = (Рщах - Ртіп) 2 А ЦИКЛ. Усилие Таким образом, у фиксаторов из никелида титана есть технологические параметры (Мд, Адеф, Ауст.), определяющие его правильную деформацию и установку, и есть функциональные характеристики, главными из которых являются усилия компрессии и жесткость конструкции (Fmin, Fmax, К). Для того, чтобы определить требуемый уровень этих характеристик, было проведено моделирование биомеханического поведения позвоночно двигательного сегмента при различных видах функциональных движений. За основу модели была взята трехосевая схема с соответствующим распределением нагрузок (рис. 28). Проведенные расчеты показали, что при повреждении тел, дуг, суставных и остистых отростков позвонков и их связочно-хрящевого аппарата, которые происходят либо при травмах, либо при операции ламинэктомии, углы соответствующих смещений позвоночно-двигательного сегмента увеличиваются от 2 до 5 градусов, что при сохранении общей стабильности позвоночника может приводить к травмированию спинного мозга с соответствующими последствиями. Установка фиксаторов за сохраненные дуги или остистые отростки позвонков позволяет уменьшить смещения таким образом, что оно соответствует 70 — 80 % от величин смещения нормального позвоночно двигательного сегмента. Применяя фиксаторы с различной величиной компрессии и жесткости и меняя их место установки, можно обеспечить фиксацию позвоночника с требуемой степенью функциональной стабильности. После травматического повреждения позвоночного сегмента в течение 3-4 недель на месте разрушенных структур образуется соединительная ткань. Эта ткань участвует в функционировании позвоночного сегмента параллельно с работой установленного фиксатора. Объем соответствующих смещений позвоночного сегмента сокращается на 20 - 30% от смещений здорового сегмента. В результате регенераторных процессов нагрузка, действующая на фиксатор по мере восстановления тканей, постепенно снижается.
В итоге «МАТИ-Медтех» был разработан комплект фиксаторов «КИМПФ-ДИ». Он включает в себя 5 видов фиксаторов 23 типоразмеров и инструменты, необходимые для выбора нужного типоразмера, деформации и установки фиксаторов.
В нашей работе использовались петельные фиксаторы типа А различных типоразмеров (А6-А10), предназначенные для установки за дуги грудных и поясничных позвонков (рис. 29). Эти фиксаторы представляют собой проволочные изогнутые конструкции различной длины, диаметром от 60 до 100мм в зависимости от типоразмера. Конструктивной особенностью фиксатора является наличие петлевых изгибов, которые выполняют функцию демпфера, стремясь восстановить первоначальную форму после воздействия осевых и сгибающих нагрузок. У фиксаторов А6-А7 по 2 петлевых изгиба, а имплантаты А8-А10 имеют по 3 петли, что позволяет развивать умеренную компрессию и жесткость при имплантации (таб. 13).
Осложнения и ошибки в отдаленном периоде наблюдений
В предоперационном периоде лечения пациентам назначался строгий. постельный режим на кровати со щитом. Под область поясничного лордоза подкладывался тонкий ватно-марлевый валик с целью расслабления мышц-разгибателей в области поясничного лордоза и снижения болевого синдрома. Если больные жаловались на чувство давления валика на остистый отросток сломанного позвонка, то валик удаляли. Медикаментозное лечение заключалось в инъекционном введении ненаркотических анальгетиков (трамал, кетанов, лорноксикам), назначении витаминов группы В, препаратов улучшающих микроциркуляцию (пентоксифиллин, кавинтон, актовегин). На ночь вводили транквилизаторы (диазепам, фенозепам) с целью снятия психоэмоционального напряжения. При стенозе 2 степени с целью профилактики отека спинного мозга и корешков в первые 3 суток назначали глюкокортикоиды (дексаметазон, преднизолон) и диуретические препараты (лазикс, спиронолактон). Для лечения сопутствующих соматических заболеваний назначали соответствующие лекарственные препараты.
Обычно со 2 дня после госпитализации начинали проведение 1 этапа ЛФК. В предоперационном периоде основная часть упражнений проводилась в положении на спине и направлена на повышение общего тонуса организма и предупреждение явлений пареза кишечника в раннем посттравматическом периоде. Пациентам не разрешали садиться в течение всего времени пребывания в стационаре, что было направлено на разгрузку поврежденного отдела позвоночника. Ежедневно занятия ЛФК проводили в течение 10-15 минут под руководством методиста и повторялись больными самостоятельно 3 раза в день. Каждое упражнение рекомендовали выполнять по 20-30 раз.
С учетом общего состояния и наличия сопутствующих заболеваний подход к регламенту занятий с больными был индивидуальным. ЛФК 1 этапа включала следующие виды упражнений: 1. Общеукрепляющая гимнастика - перевороты со спины на живот (больной подвигается к краю кровати; руку, лежащую к середине кровати, кладут вдоль тела, а другой рукой подтягиваются за спинку кровати, перекатываясь на живот). 2. Дыхательные упражнения в сочетании с движениями верхних конечностей: в положении лежа на спине с разведением рук в плечевых суставах — вдох, опускание и приведение рук — выдох. Аналогичные упражнения со сгибанием и разгибанием рук в локтевых и лучезапястных суставах. С 3 дня подключались упражнения с вращательными движениями в плечевых суставах. 3. Упражнения для укрепления мышц нижних конечностей (на спине):; сгибание ног в тазобедренных и коленных суставах, не отрывая пяток от постели; с 3 дня при отсутствии болей в поясничной области начинали сгибание в тазобедренном суставе, выпрямленной в коленном суставе ноги по отдельности; велосипедные движения одной ногой; поднимание и отведение ноги в тазобедренном суставе по очереди. 4. Упражнения для укрепления мышц спины (в положении на спине): выгибание груди вперед с опорой на локти и плечи; подъем туловища с опорой на локти и согнутые в коленях ноги; подъем туловища с упором на надплечья и пятки ног, выпрямленных в суставах нижней конечности - «мост». 5. Упражнения для укрепления мышц спины (в положении на животе): подъем туловища с упором на предплечья; подъем туловища с упором на кисти рук; подъем туловища до пояса, без упора руками; подъем обеих ног от плоскости кровати за счет переразгибания в тазобедренных суставах; подъем одновременно обеих ног и туловища, при этом руки находятся за спиной — это упражнение типа «ласточки» выполняло небольшое количество пациентов, ввиду сложности выполнения и обострения болей в области поврежденного 101 связочного аппарата; запрокидывание головы кзади в положении рук под подбородком. Упражнения 4 и 5 пунктов выполняли пациенты с компрессионными переломами тел позвонков. При взрывных переломах, а тем более при переломовывихах, упражнения для укрепления мышц-разгибателей спины противопоказаны ввиду опасности повреждения содержимого позвоночного канала смещенными костными структурами. Пациенты с данной патологией начинали эти упражнения в раннем послеоперационном периоде, когда поврежденные позвоночные сегменты были стабилизированы ТП системами. На 2 этапе ЛФК к упражнениям 1 этапа ежедневно дополняли качественно новые упражнения с увеличением физических нагрузок. Таким образом, объем ЛФК комплекса постоянно расширялся. Продолжительность ежедневных занятий составляла 30-40 минут 3-4 раза в день. В раннем послеоперационном периоде, как правило, присутствуют боли в области послеоперационной раны. Поэтому занятия лечебной гимнастикой начинали в среднем на 2 день после операции с повторения упражнений 1 этапа. Нами выработан следующий алгоритм увеличения количества гимнастических упражнений: 3 день после операции. В положении на спине: запрокидывание рук за голову с одновременным потягиванием; запрокидывание рук за голову + «велосипед» (бокс); поднимание обеих ног, выпрямленных в коленях, от плоскости постели. В положении на животе: руки сжаты в «замок», потянув руки вверх, прогнуть туловище и переразогнуть ноги в тазобедренных суставах, не отрывая таза от постели («ласточка»); ползание на четвереньках по постели с выпрямленной спиной; стоя на четвереньках, выпрямить поочередно левую руку - правую ногу и наоборот.
